Hallo zusammen, ich habe schon viele Beiträge zu unterschiedlichen Themen in diesem Forum gelesen. Leider komme ich dieses mal nicht weiter und werde jetzt selbst aktiv. ;-) Ich habe auf einer selbst entwickelten Leiterplatte an einem PCA9865 (VCC 3,3V) direkt ein TSM2312 zum Schalten eines LED-Bandes (1,8A und 11..15V AGM Batterie) angeschlossen. Das ganze befindet sich in einem KFZ, die Batterie wirde jedoch nur durch Solar oder über einen Ladebooster von der Lichtmachine geladen. Es ist jetzt schon mehrfach vorgekommen, dass nach einiger Zeit (Wochen) der MOSFET nicht mehr vollständig "öffnet". Die LEDs glimmen, wenn diese eigentlich ausgeschaltet sein sollten. Wird der MOSFET angesteuert werden die LEDs wie sie es auch sollen noch heller. Wenn ich den MOSFET ersetze ist das Verhalten für einige Zeit wieder wie gewünscht. Wird das Gate durch ESD beschädigt oder sogar die Drain-Source Strecke? Sollte eine Suppressordiode am Gate ausreichen? Benötige ich einen Vorwiderstand am Gate und/oder einen Pulldown Widerstand? Sollte ich zusätzlich die Drain-Source Strecke ebenfalls schützen? Empfiehlt sich ein anderer MOSFET mit höherer Spannungsfestigkeit? Bestimmt hat jemand gute Tipps, sodass ich nicht soviel herumprobieren muss. Grüße Patdex
Dabei hilft sicher ein Schaltplan. Wie geschieht die Ansteuerung? Welcher FET wird verwendet? ist sichergestellt, dass die max. Gatespannung eingehalten wird (meist +/-20V - Spikes im Bordnetz beachten?! Meine Glaskugel ist ohne diese Angaben ziemlich trüb!
Gast
#6315943
Patrick W. schrieb: > Benötige ich einen Vorwiderstand am Gate und/oder einen Pulldown > Widerstand? Darf man aus der Frage schließen, dass Du keinen Pulldown am Gate hast? Dann ja... natürlich brauchst Du den.
Die 3,3V und I2C kommen von einem nodemcu.
Angehängte Dateien:
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mosfetdefekt.jpg
(93 KB)
Gast
#6315958
Eine Freilaufdiode wäre sicher keine schlechte Idee. Die verhindert dass die Induktivität des LED-Bandes die Drain-Source-SPannung zu hoch treibt beim Ausschalten.
Eine Freilaufdiode ist im TSM2312 integriert. Reicht diese nicht aus? Schützt der Pulldown das Gate? Der Treiber (PCA9865) schaltet auf GND bzw. 3,3V. https://cdn-shop.adafruit.com/datasheets/PCA9685.pdf (Seite 5)
Pat D. schrieb: > Das ganze befindet sich in einem > KFZ, die Batterie wirde jedoch nur durch Solar oder über einen > Ladebooster von der Lichtmachine geladen. Was soll uns dies nun sagen?! Deine Schaltung ist ausreichend geschützt?! Auf alle Fälle würde ich noch einen Widerstand zwischen Gate u. Source setzen. Der µC wird beim Hochfahren sich erst mal die Ausgänge auf Input, also hochohmig haben. Pat D. schrieb: > Eine Freilaufdiode ist im TSM2312 integriert. Keine Freilaufdiode, eine BodyDiode. Die sitzt auch nicht da, wo eine Freilaufdiode hin muss!!!
Gast
#6315972
Da fehlt ja so ziemlich alles an Schutzbeschaltung was man sich vorstellen kann. Würde mal Inline Gate Vorwiderstände , Pulldowns und am besten noch ne Zener Diode als Gate & Drain Schutz benutzen. Versteh aber auch nicht ,warum man nen 16 Bit LED Treiber benutzt, um 3 Mosfets zu treiben. Das macht für mich wenig Sinn.
Teo D. schrieb: >> Das ganze befindet sich in einem >> KFZ, die Batterie wirde jedoch nur durch Solar oder über einen >> Ladebooster von der Lichtmachine geladen. > > Was soll uns dies nun sagen?! Deine Schaltung ist ausreichend > geschützt?! Natürlich ist die Schaltung nicht ausreichend geschützt. Sonst würde sie ja nicht kaputt gehen. Die Informationen zur Versorgungsspannung habe ich gemacht, um auszusagen, dass diese zumindest weniger ESD belastet sein sollte als das "Normale" Bordnetz. Aber ja Spikes über die 20V kann ich nicht ausschließen. Sollten dann nicht aber alle defekt sein? Es ist immer nur einer defekt. Der mit der längsten Leitung zu den LEDs. Teo D. schrieb: > Keine Freilaufdiode, eine BodyDiode. Die sitzt auch nicht da, wo eine > Freilaufdiode hin muss!!! Die Freilaufdiode habe ich jetzt verstanden. Könnte vlt. gegegen die lange Leitung helfen!? PB schrieb: > Versteh aber auch nicht ,warum man nen 16 Bit LED Treiber benutzt, um 3 > Mosfets zu treiben. Das macht für mich wenig Sinn. Wie hättest du 3 LED-Bänder gedimmt? Stören dich die vielen unbenutzten Ausgänge? Verschlechtern nicht alle vorgeschlagenen Widerstände das Schaltverhalten? In der Beispielschaltung im Datenblatt sind auch keine.
Pat D. schrieb: > Wird das Gate durch ESD beschädigt oder sogar die Drain-Source Strecke? > Sollte eine Suppressordiode am Gate ausreichen? Lies dir mal den Teil des "KFZ-Bordnetz" hier durch: http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.23 > Empfiehlt sich ein anderer MOSFET mit höherer Spannungsfestigkeit? > > Bestimmt hat jemand gute Tipps, sodass ich nicht soviel herumprobieren > muss. Die Störungen im KFZ-Netz sind extrem, da braucht man einen ordentlichen Schutz. Eine Diode ist das Minimum, man braucht eine Drossel mit Freilaufdiode, Kondensatoren usw. Das sind eben keine sauberen 12V wie bei einem Netzteil.
Pat D. schrieb: > mosfetdefekt.jpg Was Grundlegendes: in diesem Schaltplan ist kein Mosfet zu sehen. Pat D. schrieb: > Aber ja Spikes über die 20V kann ich nicht ausschließen. Sollten dann > nicht aber alle defekt sein? Es ist immer nur einer defekt. Der mit der > längsten Leitung zu den LEDs. Wie sagt der Angelsachse: "Each mm has its nH". Und "viel nH" ergibt "viel Induktionsspannung". Mach da mal eine Freilaufdiode rein. Und dann würde ich noch einen Widerstand vors Gate und einen vom Gate gegen Masse machen. Und am besten den Mosfet gegen einen mit mindestens 40V tauschen. > Verschlechtern nicht alle vorgeschlagenen Widerstände das > Schaltverhalten? Sie verändern das Schaltverhalten dahingehend, dass der Fet langsamer schaltet und dann weniger Induktionsspannung entsteht. Und das ist hier keine Verschlechterung. > In der Beispielschaltung im Datenblatt sind auch keine. Welche denn?
Gast
#6316055
Du nutzt den LED Treiber doch eigentlich überhaupt nicht, die Ansteuerung der Fets ,hätte jede noch so kleine MCU mit nem PWM auf einem IO gemacht. Was bei der Fehleranalyse natürlich hilft, einfach mal die Schaltung im Betrieb durchmessen ; )
Im Kfz-Bordnetz würde ich nicht einen 20V-MOSFET einsetzen. Eher 60V-Typen, vorzugsweise "automotive".
Mark S. schrieb: > Eher 60V-Typen, vorzugsweise "automotive". -100V oder +100V sind da auch mal locker drin. Ich würde den MosFET niemals direkt an die 12V Leitung klemmen. Ohne einer gewissen Schutzbeschaltung würde ich nichts an das Bordnetz hängen.
Mike J. schrieb: > -100V oder +100V sind da auch mal locker drin. Seit ein paar Jahren werden Z-Dioden im Generatorgleichrichter verbaut. Da sind die möglichen Störspannungen nicht mehr ganz so hoch. Trotzdem gilt: > Ohne einer gewissen Schutzbeschaltung würde ich nichts an das > Bordnetz hängen.
Vielen Dank für die vielen Lösungsvorschläge. Wie bereits geschrieben hängt die Schaltung nicht direkt am Bordnetz, weshalb ich momentan nicht davon ausgehe, dass Störspannungen aus der Versorgung den MOSFET beschädigt haben. Behelfsmäßig habe ich nun Freilaufdioden eingefügt und warte mal den nächsten Defekt ab. Im nächsten Schaltungsentwurf werde ich auf jeden Fall Transistoren mit höherer Spannungsfestigkeit und entsprechenden Überspannungsschutz vorsehen. In Anbetracht der Schaltverluste, möchte ich das Schaltverhalten jedoch nicht durch einen Vorwiderstand am Gate bzw. einen Pulldown verschlechtern. Die Induktionsspannung sollte ja nun durch die Freilaufdioden unschädlich gemacht werden. Lothar M. schrieb: >> In der Beispielschaltung im Datenblatt sind auch keine. > Welche denn? https://cdn-shop.adafruit.com/datasheets/PCA9685.pdf (Seite 35) PB schrieb: > Du nutzt den LED Treiber doch eigentlich überhaupt nicht, die > Ansteuerung der Fets ,hätte jede noch so kleine MCU mit nem PWM auf > einem IO gemacht. > Was bei der Fehleranalyse natürlich hilft, einfach mal die Schaltung im > Betrieb durchmessen ; ) Kritik angenommen. Was kann ich im Betrieb messen, woran ich erkenne, wodurch der Schaden entstanden ist?
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